液相焼結は特殊な焼結プロセスであり、焼結プロセス中の粒子の再配列と結合を補助する液相の使用を伴う。
この液相は、多くの場合、低融点材料で構成され、バインダーまたはフラックスとして働き、緻密化に必要な焼結温度を下げるのに役立ちます。
融点の高い材料を扱う場合や、より速い緻密化速度が望まれる場合には、特に有益である。
液相焼結中、液相は粒子間に広がり、粒子の再配列を促進し、粒子間のネックの形成を促進する。
また、液相の存在は不純物の除去を助け、複雑な組成の材料の焼結を容易にします。
5つの主な違いの説明
1.焼結温度
焼結温度で固体の状態でのみ起こる固相焼結に比べ、液相焼結は焼結温度が低いという利点がある。
2.緻密化率
液相の添加により、粒子の再配列と結合が改善され、より緻密で均一な材料が得られる。
3.適した材料
液相焼結は、窒化ケイ素や炭化ケイ素のような、固相焼結では緻密化が困難なセラミックスに特に適している。
これらの材料では、組成物中の少量の添加物が焼結温度で液体を形成する。
4.プロセスのメカニズム
一次粉末粒子は毛細管力によって再配列し、いくつかの粒子間の接触点では液相中で溶解と再沈殿が起こり、粒子間にネックが形成される。
このプロセスにより、気孔が除去され、セラミック成形体の完全な密度が達成される。
5.焼結の種類
対照的に、固体焼結はジルコニアやアルミナのようなセラミックに一般的に使用され、材料は拡散によって輸送される。
固体焼結では、液相は存在せず、緻密化プロセスは固体拡散のみによって行われます。
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